• 생물환경조절학회지
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• 제25권4호
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• pp.277-282
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• 2016

본 연구는 폭 7m, 길이 25m, 동고 3.2m의 토마토를 재배하는 온실에 공기순환팬을 설치하고 순환팬이 온실 내 온도 및 습도 분포에 미치는 영향을 조사하였다. 기존의 순환팬 설치 기준(ASAE, 1997)을 참고하여 시험온실에 순환팬 10대를 2열 및 다른 방향으로 설치하여 18시부터 다음날 8시까지 온실 내 온습도를 측정하였다. 온실 내 온습도는 온실을 9개의 격자망으로 나눈 후 온실 중앙부에서는 0.7m, 1.7m 및 2.7m 높이, 온실 좌우측에는 0.7m, 1.7m 높이에 센서를 설치하였다. 공기순환 팬을 사용하지 않았을 때 온실 상하부의 온도 및 습도의 평균값은 $14.7^{\circ}C$, 74.8%와 $13.0^{\circ}C$, 85.6%로 온습도 차는 평균적으로 $1.7^{\circ}C$, 10.8% 발생하였다. 공기순환팬 10대를 2열 및 다른 방향으로 설치하여 운용했을 때 온실 상하부의 온습도는 $14.6^{\circ}C$, 75.9%와 $14.5^{\circ}C$, 79.1%로 온습도 차는 각각 $0.1^{\circ}C$, 3.2%였으며 순환팬을 사용하지 않았을 때와 비교하여 온실 상하부의 온도 및 습도 차가 감소하였다. 순환팬을 6대 및 5대로 줄여서 운용했을 때 온실 상하부의 온습도 차는 각각 $0.3^{\circ}C$, 3.4%와 $0.3^{\circ}C$, 4.0%로 나타나 순환팬 10대를 사용했을 때와 비슷한 효과를 보였다. 순환팬 10대를 2열 및 같은 방향으로 설치했을 때의 온실 상하부의 온습도 차는 $0.5^{\circ}C$, 4.9%로 팬을 다른 방향으로 설치했을 때보다 온습도 차가 크게 나타났다. 온실 좌우측면, 전후면의 온습도 차를 살펴보면 순환팬을 사용하지 않았을 때 좌우 측면의 온습도 차는 $0.3^{\circ}C$, 1.7%로 작아 팬을 사용했을 때와 큰 차이가 없었으나 순환팬을 사용하지 않았을 때 $1.0^{\circ}C$, 4.2%로 나타났던 전후면의 온습도 차는 순환팬을 사용함으로써 감소하였다. 이는 공기순환팬이 온실 내 공기를 순환시켜 온풍난방 시 상부에 정체된 더운 공기나 열손실로 인해 온도가 다른 공기를 교반시킴으로써 온도 및 습도 차가 감소한 것이다. 폭 7m, 길이 25m, 동고 3.2m인 단동온실에서 날개 크기 230mm, 풍량 $11m^3/min$의 공기순환팬을 사용하고자 할 때는 순환팬 5대를 2열로 설치하되 각 열을 방향을 다르게 하고 9m 간격으로 설치하여 운용하는 것이 가장 경제적이고 효과적일 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.28-34
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• 2019

태양열은 지구에서 가장 풍부한 재생에너지 중의 하나이지만, 일반적으로 태양열이 풍부한 계절과 열부하가 큰 계절이 서로 달라 사용에 제한이 있다. 유럽과 캐나다에서는 하절기의 풍부한 태양열을 저장하고 그 열을 동절기 난방부하에 활용하여 에너지를 절감하는 태양열 계간축열시스템을 활용하고 있다. 최근 물탱크방식 및 지중축열방식의 태양열 계간축열시스템이 국내에 소개되어 실증연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 연간 2,164 GJ의 난방부하를 가진 경기도 화성시의 유리온실 1개동에 $2,000m^2$의 평판형 태양열 집열기, $20,000m^2$의 지중 계간축열조를 사용하고 단기축열조를 사용하지 않는 보어홀 방식의 태양열 지중 계간축열시스템을 모델링하여, 운전제어조건에 따른 태양열 이용률을 평가하였다. 시간에 따른 태양열 지중 계간축열시스템의 동적성능예측을 위하여 TRNSYS 18 프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 본 연구에서 제안한 태양열 지중 계간축열시스템은 태양열 집열과 지중 계간축열조 방열에 각각 차온 제어 하였을 때, 5년간 평균 약 60%의 태양열 이용률을 나타내었다. 본 연구에서 제안된 시스템은 태양열 지중 계간축열시스템의 구성과 제어방법을 단순화하고 성능을 확보하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.841-855
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• 2018

본 연구는 도시 내 지역난방 공급지역에 존재하는 Heat Pump용 가용 잠재적 열원을 추정하고자 하였다. 미활용에너지 잠재량은 Open source 기반의 자료를 바탕으로 추정 통합하였다. 특히 수도권 남부에 위치한( 평택시) DH network 내에 대형마트와 공공사우나 시설에 대해 회수 가능한 열에너지 밀도와 열원 지역의 열 수요에 대해 지리적인 공간 분석을 수행하였다. 연구 결과, 연구 대상 DH network 지역에서는 대형마트와 공공사우나 두 가지 열원에 대해 총 1,741.7 toe/year 수준의 잠재 에너지량을 보유하고 있었다. 이 중 57.8%에 해당하는 1,006.9 toe/year를 지역난방용으로 연계할 수 있을 것으로 추정 되었다. 대형마트는 연면적과 에너지 사용량이 0.4937의 양의 상관관계를 보였다. 회수 가능한 에너지 원단위는 상관관계계수를 반영하여 연면적 당 $0.0017toe/m^2$, 저감 가능한 온실가스 배출량은 $0.0069tCO_2/m^2$로 분석되었다. 또한, 공공사우나는 실증사례와 이론 계산 값을 비교하여, 80% 수준의 보수적 추정으로 목욕장 면적당 $0.0315toe/m^2$가 회수 가능한 에너지 원단위로 분석되었으며, 저감 가능한 온실가스 배출량은 $0.1183tCO_2/m^2$로 분석되었다. 이 지역의 총 잠재 에너지량은 행정 구역별 공동주택의 열 수요와 0.5272의 양의 상관관계를 갖고 있었으며, 특히 교통과 상업 중심 지구에서 상대적으로 높은 잠재 에너지량을 가지고 있음을 확인 하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권3호
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• pp.259-264
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• 2020

본 연구에서는 겨울철 보온으로 인해 야간 및 새벽에 상대습도가 높아지는 온실에 대향류형 환기장치를 설치하고 그 효과를 분석하였다. 대향류형 환기장치는 크기 0.96×0.65×0.82(W×D×H, m)의 케이스에 크기 0.54×0.40×0.75(W×D×H, m)의 PE소재의 열교환 소자와 급기와 배기를 위한 송풍팬(풍량 6,800㎥/h, 소비전력1.7kW) 2대가 내부에 있다. 환기장치는 총 2대를 이용하였으며 토마토의 적정 생육 환경을 고려하여 설정 습도를 80%하고 18시부터 익일 8시까지 온실 내 온도 및 습도를 측정하고 분석하였다. 관행 온실에서 야간 평균 온도 및 습도는 14.9℃, 82.8%, 시험구 온실에서 야간 평균 온습도는 15.1℃, 79.9%로 측정되어 온도는 0.1℃, 습도는 약 3% 차이가 났다. 온실 평균 온도 및 습도를 월별로 비교하고 독립표본 t검정을 통해 분석해 본 결과, 유의수준 1%에서 각 월의 온도는 차이가 없는 것으로 나타났으며 습도는 차이가 있다고 판단된다. 따라서 대향류형 환기장치의 사용이 온실의 습도를 관리하고 작물 생육에 적합환 환경을 조성하여 작물 생산성 향상에 도움을 줄 수 있다고 판단된다. 이 외에도 환기장치 사용에 따른 난방비 증가와 같은 손실적 요소와 이익적 요소를 복합적으로 고려한 추가적인 연구도 필요할 것으로 사료된다.

• 한국기후변화학회지
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• 제2권3호
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• pp.175-189
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• 2011

본 연구에서는 분당복합화력발전소의 축열조 증설과 이에 따른 운영 방식 최적화를 통해 예상되는 온실가스 감축 효과에 대한 방법론과 정량화를 기술하였다. 분당복합화력은 일산, 안양, 부천복합화력과 함께 복합화력과 열공급 전용 지역난방발전소의 중간 형태이다. 이는 자체 운전 모드 변경을 통해 복합화력 기능인 전력만을 공급하는 것과 지역난방 기능의 전력 및 열을 동시 공급하는 운전 형태 변환이 가능하다는 의미이다. 따라서 축열조를 증설함으로써 고효율 모드인 전력 및 열을 동시 생산하는 열병합 발전과 전력 피크 부하를 위한 복합발전으로의 운전전환을 통해 전력 및 열공급시장의 요구량에 유연성 있게 대처할 수는 공급능력을 가지게 된다. 본 연구는 분당복합화력의 최근 3년(2008~2010년) 운전실적과 각 운전모드별 운전효율은 설계치를 사용하여 계산하였으며, 그 결과 증설된 축열조에 공급되는 축열량 1 Gcal당 GHG 감축 효과는 $97.95kg_{-}CO_2/Gcal$로 연간 약 $13,500Ton_{-}CO_2$의 감축 효과를 기대할 수 있다.

• 석유와에너지
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• 통권302호
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• pp.42-43
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• 2017

∎ 2017년 에너지 관련 조세 수입(교통에너지환경세, 개별소비세, 교육세, 주행세 등 합계)은 약 26조 7천억원으로 전망됨. 이는 총 국세 수입의 약 11%를 차지하며, 부가가치세 총수입의 43.3% 수준으로 큰 규모 - 교통에너지환경세는 교통시설특별회계 80%, 환경개선특별회계 15%, 에너지및자원사업특별회계 3%, 지역발전특별회계 2%로 배분 ∎ 2017년 에너지및자원사업특별회계 예산(약 5조 7천억원) 중 석유관련 세출은 약 2,765억원(약 4.8%)로, 자원개발융자, 석유비축사업, 유전개 발출자, 석유품질관리사업 등에 소요 - 수송용 석유(휘발유 및 경유)가 국세 세입에 기여하는 비중 대비 직접적인 석유 관련 세출은 극히 미미한 실정 ∎ 조세 및 부과금의 비율은 석유제품이 상대적으로 높고 전기와 지역난방, 열(가열 및 건조)의 경우 상대적으로 낮음 - 낮은 전기 요금으로 전기소비가 급증하여 온실가스와 미세먼지가 증가하고, 발전소 및 전력망 건설에 따른 사회적 갈등이 발생 - 에너지 세제가 환경보호, 에너지시설투자에 대한 갈등해소 비용 등 사회적비용이 반영되지 않은 과세정책으로 유연탄 및 원자력 발전소가 지속 증가 추세 ∎ 바람직한 에너지 세제개편을 위해서는 에너지원간 세금부과의 균형 확보가 필요하며, 중장기적으로 통합 에너지세제 도입이 필요 - 수송용과 발전용 에너지세제를 통합적 관점에서 조율 - 각 에너지원에서 발생하는 오염물질과 온실가스 배출 등 다양한 사회적 비용을 일관된 기준으로 세금에 반영 - 유연탄 과세 강화, 원자력 과세 신설(안전사후처리비용 등 반영)

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.200.1-200.1
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• 2011

Underground air is a special energy source in Jeju and distributes lava cave, pyroclastic, open joint, and crushing zone. A possible area to utilize underground air is 85% of Jeju except to the nearby area of Sambang Mt. and 25m high coastal area from sea level. In Jeju, underground air is used for heating agricultural facilities such as greenhouse cultivated mangos, Hallbong and mandarin orange, pigsty, mushroom cultivation house, etc. and fertilizing natural $CO_2$ gas by suppling directly into agricultural facilities. But this heating method causes several problem because the underground air has over 90% relative humidity and is inadequate in heating for crops. Mangos are the most widely grown tropical fruit trees and have been cultivated since 1993 in Jeju. In Jeju, the cultivating area is about 20ha and amount of harvest is 275ton/year in 2010. In this study, the heat pump system using underground air as heat source was installed in mangos greenhouse which area is $495m^2$. The capacity of heat pump system and heat storage tank was 10RT, 5ton respectively and heating effect and heating performance of the system were analysed.

• 환경정보
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• 통권389호
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• pp.8-24
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• 2010

도시생활과 관련된 교통 주택부문의 온실가스 배출량은 43%를 차지하고 있어 도시에서의 온실가스 저감대책 마련이 시급하며, 저탄소 녹색성장의 시대적 요구에 따라 기후변화 위기에 적극적으로 대응할 수 있는 저탄소 녹색도시 조성이 필요한 실정이다. '저탄소 녹색도시'는 지구온난화 등 기후변화의 주요 원인인 이산화탄소의 배출을 획기적으로 감축하고, 지속가능한 도시기능을 확충하면서 자연과 공생하는 도시를 말한다. 최근의 '저탄소 녹색도시'는 기존의 녹색도시와 또 다른 양상을 보이고 있다. 자원순환과 신재생에너지원의 도입을 주장하고, 탄소상쇄를 위한 에너지 및 자원절감 전략을 중요시 하고 있다. 선진국에서는 이미 주거단지내 소비되는 난방과 전력은 단지내에서 생산되는 신재생에너지를 활용하고 있으며, 모든 주택의 지붕위에 태양광 패널을 설치하고 단지 내 열병합 자가발전소에서 산업폐기물을 소각하여 에너지를 생산함으로써 제로 에너지(Zero Energy)를 실현하고 있다. 선진국 뿐 아니라 전 세계의 이목이 '저탄소 녹색도시'에 집중되고 있으며 저탄소 녹색도시를 조성해야 하는 것은 선택이 아닌 의무가 되고 있다. 우리나라도 2020년 그린홈 100만호 보급을 목표로 주택분야 보급가능 신재생 에너지원을 태양열, 지열, 소형풍력, 연료전지 등으로 다양화하여 안정적 보급 기반을 확보해 가고 있다. 녹색도시를 조성하기 위해서는 저탄소 주택, 저탄소 에너지, 녹색교통, 생태녹지, 물 및 자원순환등 핵심요소들의 적용방안이 검토되어져야 한다. 이에 본지에서는 "저탄소 녹색도시의 해외사례와 국내 적용방향", "그린홈 100만호 보급사업 그간 성과와 발전방향", "온라인 전지자동차의 기술 개발 동향" 내용에 대하여 살펴보고자 한다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1999년도 학술발표논문집
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• pp.109-113
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• 1999

겨울철 난방에너지와 여름철 냉방에너지 절감을 위한 자갈축열 태양열 온실의 설계자료를 얻고자 모형 자갈축열층과 이론적 해석을 통하여 축열층의 공기유동성 및 자갈축열층의 축열성능을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 압출식으로 공기를 유동시켰을 경우 축열층내 풍속은 0.09-l.50㎧(평균 0.60㎧)범위였으며, 흡인식으로 공기를 유동시켰을 경우 축열층내 풍속은 0.15-0.90㎧(평균 0.46㎧)범위로 평균풍속은 압출식이 높게 나타났으나 축열층 가운데에서는 흠인식이 약 0.06㎧정도 높게 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 자갈축열층내 공기순환을 위한 별도의 파이프 매설은 불필요한 것으로 판단된다. 2. 자갈축열층의 공극율이 증가할수록 축열량은 감소하였으며 순환팬 용량과 공극율에 따라 평균 2,133㎉/h-3,243㎉/h 정도 축열량 차이가 있는 것으로 나타났다. 3. 공극율이 0.45인 경우 축열층의 높이가 높을수록 자갈축열층의 온도는 서서히 증가하였으며, 축열층 높이 60cm이하에서는 축열 7시간이후부터는 축열량 변화를 거의 없는 것으로 나타났다. 4. 이러한 결과를 모형축열층에 있어 실험적으로 구해지는 축열 자갈층의 온도 및 축열량과의 비교 검증단계를 거쳐 온실규모에 필요한 적정 축열시스템을 산정할 수 있는 시뮬레이션 프로그램의 기초자료로 활용하고자 한다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권1호
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• pp.32-39
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• 2012

New and renewable energy systems(solar thermal system, photovoltaic system, geothermal system, wind power system) are environmentally friendly technologies and these in South Korea are very important measures to reduce greenhouse-gas(GHG) and to push ahead with Green Growth. The purpose of this paper is to analyze GHG mitigation potential by distribution of solar thermal system in housing sector with bottom-up model called 'Long-range Energy Alternative Planning system'. Business as usual(BAU) was based on energy consumption characteristic with the trend of social-economic prospects and the volume of housing. The total amount of GHG emission of BAU was expected to continuous increase from 66.0 million-ton $CO_{2e}$ in 2007 to 73.1 million-ton $CO_{2e}$ in 2030 because of the increase of energy consumption in housing. The alternative scenario, distribution of solar thermal system in housing sector had GHG mitigation potential 1.54 million-ton $CO_{2e}$ in 2030. The results of this study showed that new and renewable energy systems made a contribution of reducing the use of fossil fuel and the emission of greenhouse-gas in building.